Rauchgase detektieren und messen

20. Februar 2015

Industrielle Abfallverbrennung: Ein Überwachungsprozess, der sich rentiert

In jedem Verbrennungsprozess spielt die eingesetzte Technik zur Messung der Gaskonzentration eine wichtige Rolle, um Schadstoffemissionen deutlich und dauerhaft zu verringern. Auch in der industriellen Abfallverbrennung überwacht SICK die Rauchgaskonzentrationen über den kompletten Prozess von der Gasreinigung bis zur Freisetzung über den Kamin.

 

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Die zunehmende Knappheit an Deponieflächen gerade in Ballungszentren lassen den Markt der industriellen Abfallverbrennung boomen – und dies besonders in den schnell wachsenden Schwellenländern. Dabei ist die Verbrennung von Müll keine neue Erfindung. Die erste Abfallverbrennungsanlage gab es bereits 1874 in Nottingham, den Destructor. In der Zwischenzeit hat sich sowohl in der Technologie als auch im Umweltbewusstsein viel getan. Wie hoch sind die Staubanteile, die Schmutzpartikel, die verschiedenen Gaskonzentrationen im Rauchgas? Die Behörden und auch die Bevölkerung wollen es genau wissen.

 

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Stationen bei der Abfallverbrennung

Um am Ende saubere Emissionen freizusetzen, werden Rauchgase zuerst entstaubt und dann gewaschen. Sowohl der Nasswäscher als auch der quasi Trockenwäscher sind ideal geeignet, um zum Beispiel Chlorwasserstoff-, Quecksilber- und Schwefeldioxid-Konzentrationen zu reduzieren. Wichtig ist, dass die definierten Schadstoffe die zulässigen Grenzwerte nach der europäischen Richtlinie über die Verbrennung von Abfällen 2000/76/EG nicht überschreiten. Deshalb ist bereits bei der Planung von Verbrennungsanlagen nicht nur die „richtige” Verfahrenswahl entscheidend, sondern auch das „richtige“ Messsystem, um die Schadstoffkonzentrationen vor dem Wäscher sicher zu erfassen. Gerade Quecksilber zeigt sich neben einigen organischen Gaskomponenten als größtes toxisches Risiko. Je geringer die Konzentrationen sind, umso länger können die Revisionszyklen in einer Abfallverbrennungsanlage ausfallen, etwa von einem halben Jahr auf ein Jahr! Aber das ist nur ein Vorteil der Messung. So können die notwendigen Absorbentien für den Wäscher kontrolliert eingesetzt werden und bei optimaler Dosierung von Kalkmilch oder Bicarbonat spart der Betreiber Geld. In der Branche ist man sich einig: Aus heutiger Sicht ist das Prozess-Gasanalysensystem MCS300P HW von SICK bei dieser Prozessgasmessung nicht mehr wegzudenken. Die Anschaffung rechnet sich bereits im ersten Jahr (ROI).

 

Ganz nah am Prozessgas

Das MCS300P HW ist ein Prozess-Gasanalysensystem, das Komponenten mit variablen Messbereichen von geringen ppm- bis zu hohen Vol.%-Konzentrationen innerhalb von maximal 30 Sekunden erfasst. Oder SO2 und HCl simultan zwischen 500 und 2.000 mg misst und sogar darüber hinaus. Das Rauchgas wird kontinuierlich über eine Entnahmesonde mit beheiztem Filter entnommen und durch eine beheizte Messgasleitung zum Analysator in eine ebenfalls beheizte Messgaszelle geleitet. Seine ursprüngliche Zusammensetzung einschließlich des Wassergehalts bleibt erhalten (über dem Säuretaupunkt). Korrosionsgefahr durch Kondensation ist daher ausgeschlossen. Das MCS300P HW liefert seine Signale an die Prozesssteuerung, sodass auch die Rauchgaswäscher bestens eingestellt werden können. Dies ist auch für die Beschickung des Rostes bei unbekannter Abfallzusammensetzung gut zu wissen.

 

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Das Prozess-Gasanalysensystem MCS300P HW

Emissionsmessung rundet das Profil ab

Direkt am Kamin übernimmt SICK die Messung und Verrechnung der Gas und Staubkomponenten nach der 2000/76/EG – plus Volumenstrom, Temperatur und Druck. Das FTIR-Analysensystem MCS100FT wird gerade wegen seiner sehr zuverlässigen Messtechnik ausgewählt. Es ist einfach und komfortabel zu bedienen und das mit geringstem Wartungsaufwand. Mit dem Streulicht-Staubmessgerät DUSTHUNTER SB100 werden sehr kleine bis mittlere Staubkonzentrationen über das Streulicht-Messprinzip sehr zuverlässig detektiert. Des Weiteren muss auch der Volumenstrom als Messgröße für den Mengenbezug der Schadstoffe gemessen werden. Die Ultraschalltechnologie des Volumenstrom-Messgeräts FLOWSIC100 misst integral über den gesamten Kamindurchmesser und liefert so repräsentative Messergebnisse für den Volumenstrom. Über 30 Jahre Erfahrung in spektroskopischer Emissionsmessung und weit über 2.000 installierte Systeme sprechen einfach für sich. Um den Sicherheitsaspekt weiter zu stärken, werden die Messsysteme vermehrt redundant ausgelegt, damit wirklich keine Pannen passieren. Für eine durchgehende Überwachung der vorgeschriebenen Grenzwerte ist eine gesicherte Messwertaufzeichnung und Datenauswertung zur Dokumentation der Halbstunden- und Tagesmittelwerte verpflichtend. Diese werden direkt an die Behörde weitergeleitet. Denn nur validierte und vollständige Daten sind gute Daten.

 

 

 

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